Peržiūrėti šaltinį Kondensatorius (elektra)

[[Vaizdas:KondZym.jpg|thumb|350px|right|Kondensatorių žymėjimas [[Elektrinė grandinė|elektrinėse grandinėse]].]]'''Kondensatorius''' – dviejų [[Laidininkas|laidininkų]], vadinamu elektrodais, sistema, kuri turi savybę kaupti [[energiją]] tarp tų elektrodų sukurtame [[Elektrinis laukas|elektriniame lauke]]. Prijungus [[Įtampa|įtampą]] ant elektrodų (arba „plokštelių“) kaupiasi krūviai, kurių absoliutinės vertės lygios, tik priešingi ženklai.

== Istorija ==

Pirmąjį kondensatorių 1745 m. sukūrė ir išbandė [[Leideno universitetas|Leideno universiteto]] fizikas Piteris Mušenbrukas (1692–1761).<ref>TARASONIS, Vytautas. ''Fizika: vadovėlis XI–XII klasei .'' Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidykla, 1995, 104 p. ISBN 5-420-00253-1.</ref>

== Tipai ==

Pagal formą kondensatoriai skirstomi į:
* Plokščiuosius
* Sferinius
* Cilindrinius

Pagal naudojamą [[Dielektrikas|dielektriką]] dažniausiai skirstomi į dvi grupes:
* Elektrolitinius
* Keramikinius

== Sandara ==
[[Vaizdas:Kondensatorius_plokscias.png|thumb|200px|right|Plokščiasis kondensatorius. ''E'' – elektrinis laukas tarp plokštelių, ''d'' – atstumas tarp plokštelių, +''q'', -''q'' – plokštelių krūviai.]]
Kondensatorius sudarytas iš dviejų laidininkų, vadinamų elektrodais. Tarpe tarp elektrodų gali būti [[dielektrikas]], kuris naudojamas kondensatoriaus [[Elektrinė talpa|talpai]] padidinti.

Plokščiajame kondensatoriuje elektrodų vaidmenį atlieka dvi plokštelės, sferiniame – dvi bendraašės sferos, cilindriniame – du cilindrai.

Sferinis kondensatorius yra daugiau teorinis matematinis modelis, o praktikoje naudojami plokštieji ir cilindriniai kondensatoriai.

== Talpa ==
Kondensatoriaus [[elektrinė talpa]] apibrėžiama panašiai, kaip ir pavienio laidininko: ji lygi vieno elektrodo krūvio ir [[Potencialų skirtumas|potencialų]] skirtumo tarp elektrodų santykio moduliui. Modulis imamas dėl to, jog [[elektros krūvis]] gali būti tiek teigiamas, tiek neigiamas, o kondensatoriaus elektrinė talpa yra tik teigiamas dydis:

: <math>C = \frac{q}{U}</math>

kur
: ''C'' – elektrinė talpa;
: ''q'' – vieno elektrodo krūvis;
: ''U'' – potencialų skirtumas tarp elektrodų.

Talpos matavimo vienetas [[SI (sistema)|SI]] sistemoje – [[faradas]] (F). Kadangi faradas yra gana didelis dydis, dažniausiai kondensatoriaus talpa nusakoma mikrofaradais (µF), nanofaradais (nF), pikofaradais (pF)

=== Plokščiojo kondensatoriaus talpa ===

: <math>C = \frac{\epsilon_0\epsilon S}{d}</math>

kur
: ''ε''<sub>0</sub> – [[elektrinė konstanta]];
: ''S'' – kondensatoriaus plokštelių bendras plotas;
: ''d'' – atstumas tarp elektrodų.
: ''ε'' – dielektrinė skvarba;

Padidinus atstumą ''d'', talpa sumažėja. Jei kondensatorius tuo metu įkrautas, įtampa padidėja. Šiuo principu veikia [[Mikrofonas#Kondensatoriniai mikrofonai|kondensatorinis mikrofonas]].

=== Sferinio kondensatoriaus talpa ===

: <math>C = \frac{4 \pi \epsilon_0}{ \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} }</math>

kur
: ''ε''<sub>0</sub> – [[elektrinė konstanta]];
: ''R''<sub>1</sub>, ''R''<sub>2</sub> – kondensatorių sudarančių [[Sfera|sferų]] spinduliai.

=== Cilindrinio kondensatoriaus talpa ===

: <math>C = \frac{2 \pi \epsilon_0 l}{\ln (\frac{R_2}{R_1}) }</math>

kur
: ''ε''<sub>0</sub> – [[elektrinė konstanta]];
: ''R''<sub>1</sub>, ''R''<sub>2</sub> – kondensatorių sudarančių [[Cilindras|cilindrų]] spinduliai.
: ''l'' – cilindrų ilgis.

Jei kondensatoriuose naudojamas dielektrikas, visose formulėse ''ε''<sub>0</sub> reikia padauginti iš dielektriko [[Dielektrinė skvarba|dielektrinės skvarbos]] ''ε'' (vietoj ''ε''<sub>0</sub> – ''ε''<sub>0</sub>''ε'').

=== Kondensatoriaus sukaupta energija ===
Energija sukaupta kondensatoriuje:

: <math>W_c = \frac{CU^2}{2}=\frac{qU}{2}=\frac{q^2}{2C}; </math>

kur
: ''W<sub>c</sub>'' – energija [J];
: ''C'' – talpa [F];
: ''U'' – įtampa [V];
:q - krūvis [C].

=== Kondensatoriaus reaktyvioji varža ===

: <math>X_c = \frac{1}{2 \pi f C}; </math>

kur
: ''X<sub>c</sub>'' – varža [Ω];
: ''f'' – srovės dažnis [Hz];
: ''C'' – talpa [F].

== Kondensatoriaus ypatumai ==
Jei kondensatorius įkrautas ir atjungtas, krūvis yra pastovus <math>(q=const) </math>. 

Jei kondensatorius prijungtas prie šaltinio, įtampa yra pastovi <math>(U=const) </math>.

Kondensatoriai tarpusavyje gali būti jungiami tiek nuosekliai, tiek lygiagrečiai:
{| class="wikitable sortable"
|+Kondensatorių tarpusavio jungimas
!Nuoseklus jungimas
!Lygiagretus jungimas
|-
|[[Vaizdas:Capacitors in series.svg|miniatiūra|Nuosekliai sujungti kondensatoriai]]
|[[Vaizdas:Capacitors in parallel.svg|miniatiūra|Lygiagrečiai sujungti kondensatoriai]]
|-
|<math>C^{-1}=C_1^{-1}+C_2^{-1}+...+C_n^{-1}</math>
|<math>C=C_1+C_2+...+C_n</math>
|-
|<math>q=const</math>
|<math>U=const</math>
|}

== Taip pat skaitykite ==
* [[Elektrinė talpa]]

== Šaltiniai ==
{{Išnašos}}

{{Commons|Category:Capacitors|no=T}}

[[Kategorija:Elektros grandinės]]
[[Kategorija:Elektronika]]